Werden die Impfstoffe Omicron stoppen? Wissenschaftler versuchen es herauszufinden.

Als Nationen aus Angst vor einem weiteren globalen Anstieg des Coronavirus die Flugverbindungen vom südlichen Afrika trennten, versuchten die Wissenschaftler am Sonntag, Daten über die neue Omicron-Variante, ihre Fähigkeiten und – vielleicht am wichtigsten – wie effektiv die aktuellen Impfstoffe davor schützen werden, zu sammeln.

Die ersten Erkenntnisse zeigen ein gemischtes Bild. Die Variante ist möglicherweise übertragbarer und kann den Immunreaktionen des Körpers sowohl auf Impfungen als auch auf natürliche Infektionen besser entgehen als frühere Versionen des Virus, sagten Experten in Interviews.

Die Impfstoffe können auch weiterhin schwere Krankheiten und Todesfälle abwehren, obwohl zum Schutz der meisten Menschen möglicherweise Auffrischungsdosen erforderlich sind. Dennoch bereiten sich die Hersteller der beiden wirksamsten Impfstoffe, Pfizer-BioNTech und Moderna, darauf vor, ihre Impfungen bei Bedarf neu zu formulieren.

„Wir müssen bei dieser neuen Variante wirklich wachsam sein und uns darauf vorbereiten“, sagte Jesse Bloom, Evolutionsbiologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle.

„Wahrscheinlich werden wir in ein paar Wochen ein besseres Gespür dafür haben, wie weit sich diese Variante verbreitet und wie notwendig es sein könnte, mit einem varianten Impfstoff voranzukommen“, sagte Dr. Bloom.

Schon als Wissenschaftler mit der intensiven Prüfung der neuen Variante begannen, schränkten Länder auf der ganzen Welt Reisen von und zu Ländern im südlichen Afrika ein, in denen Omicron zum ersten Mal identifiziert wurde. Trotz der Beschränkungen wurde das Virus in einem halben Dutzend europäischer Länder, darunter Großbritannien, sowie Australien, Israel und Hongkong gefunden.

Omicron macht bereits die meisten der 2.300 neuen täglichen Fälle in der südafrikanischen Provinz Gauteng aus, teilte Präsident Cyril Ramaphosa am Sonntag mit. Auf nationaler Ebene haben sich die Neuinfektionen in der vergangenen Woche mehr als verdreifacht, und die Testpositivität ist von 2 Prozent auf 9 Prozent gestiegen.

Wissenschaftler haben auf Omicron schneller reagiert als auf jede andere Variante. In nur 36 Stunden nach den ersten Anzeichen von Problemen in Südafrika am Dienstag analysierten Forscher Proben von 100 infizierten Patienten, sammelten die Daten und alarmierten die Welt, sagte Tulio de Oliveira, Genetiker an der Nelson R. Mandela School of Medicine in Durban .

Innerhalb einer Stunde nach dem ersten Alarm beeilten sich auch Wissenschaftler in Südafrika, Coronavirus-Impfstoffe gegen die neue Variante zu testen. Jetzt haben sich Dutzende von Teams weltweit – darunter Forscher von Pfizer-BioNTech und Moderna – der Verfolgung angeschlossen.

Sie werden die Ergebnisse frühestens zwei Wochen lang nicht erfahren. Aber die Mutationen, die Omicron trägt, deuten darauf hin, dass die Impfstoffe höchstwahrscheinlich bis zu einem unbekannten Grad weniger wirksam sein werden als gegen jede vorherige Variante.

„Basierend auf viel Arbeit, die Leute an anderen Varianten und anderen Mutationen geleistet haben, können wir ziemlich sicher sein, dass diese Mutationen einen merklichen Rückgang der Antikörperneutralisation verursachen werden“, sagte Dr. Bloom und bezog sich auf die Fähigkeit des Körpers, ein eindringendes Virus anzugreifen .

Südafrikanische Ärzte sehen eine Zunahme von Reinfektionen bei Menschen, die bereits einen Anfall von Covid-19 hatten, was darauf hindeutet, dass die Variante die natürliche Immunität überwinden kann, sagte Dr. Richard Lessells, ein Arzt für Infektionskrankheiten an der Universität von KwaZulu-Natal.

Omicron hat etwa 50 Mutationen, darunter mehr als 30 im Spike, einem viralen Protein auf seiner Oberfläche, das die Impfstoffe dem Körper beibringen, es zu erkennen und anzugreifen.

Einige dieser Mutationen wurden bereits beobachtet. Von einigen wurde angenommen, dass sie die Fähigkeit der Beta-Variante angetrieben haben, Impfstoffe zu umgehen, während andere höchstwahrscheinlich Deltas extreme Ansteckungsfähigkeit beschleunigt haben.

„Meine beste Vermutung ist, dass dies beide Elemente kombiniert“, sagte Penny Moore, Virologin am Nationalen Institut für übertragbare Krankheiten in Südafrika, über die neue Variante.

Aber Omicron hat auch 26 einzigartige Spike-Mutationen, verglichen mit 10 in Delta und sechs in Beta. Viele von ihnen scheinen die Variante für das Immunsystem schwieriger zu erkennen und zu vereiteln.

„Es gibt viele, die wir noch nie untersucht haben, aber wenn man sich nur die Position auf dem Spike ansieht, befinden sie sich in Regionen, von denen wir wissen, dass sie immundominant sind“, sagte Dr. Moore und bezog sich auf Teile des Spike-Proteins, die mit dem Spike interagieren Immunabwehr des Körpers.

Das Team von Dr. Moore ist vielleicht am weitesten fortgeschritten, wenn es darum geht, zu testen, wie gut die Impfstoffe gegen Omicron halten. Sie und ihre Kollegen bereiten sich darauf vor, Blut von vollständig immunisierten Menschen gegen eine synthetische Version der Omicron-Variante zu testen.

Die Erstellung eines solchen „Pseudovirus“ – ein viraler Ersatz, der alle Mutationen enthält – braucht Zeit, aber die Ergebnisse können in etwa 10 Tagen verfügbar sein.

Um genauer nachzuahmen, was Menschen wahrscheinlich begegnen werden, züchtet ein anderes Team unter der Leitung von Alex Sigal, einem Virologen am Africa Health Research Institute, lebende Omicron, die gegen das Blut von vollständig immunisierten Menschen sowie von Menschen getestet werden, die es waren zuvor infiziert.

Diese Ergebnisse können länger dauern, sollten aber ein vollständigeres Bild der Leistung der Impfstoffe liefern, sagte Dr. Sigal.

Wenn sich die Impfstoffe als viel weniger wirksam gegen Omicron erweisen, müssen sie möglicherweise optimiert werden, um ihre Wirksamkeit zu erhöhen. Um sich auf das Schlimmste vorzubereiten, planen Moderna, Pfizer-BioNTech und Johnson & Johnson, eine künstliche Version von Omicron gegen ihre Impfstoffe zu testen.

Insbesondere die mRNA-Impfstoffe – die von Moderna und Pfizer-BioNTech – wurden mit einer Technologie hergestellt, die eine schnelle Modifikation ermöglichen sollte. Die Wissenschaftler von Pfizer „können den aktuellen Impfstoff innerhalb von sechs Wochen anpassen und im Falle einer Fluchtvariante, die sich dem Immunsystem entzieht, innerhalb von 100 Tagen erste Chargen versenden“, sagte Jerica Pitts, Sprecherin von Pfizer.

Die Arbeit von Moderna begann am Dienstag, unmittelbar nachdem die Wissenschaftler von Omicron erfahren hatten – die schnellste, die das Unternehmen je auf eine Variante reagiert hat, sagte Dr. Stephen Hoge, Präsident von Moderna.

Selbst ohne Daten über die Ausbreitung von Omicron sei offensichtlich, dass die Variante eine gewaltige Bedrohung für Impfstoffe darstellen würde, sagte er.

“Dieses Ding ist eine Frankenstein-Mischung all der größten Hits”, sagte Dr. Hoge und bezog sich auf die vielen Mutationen der Variante. “Es hat einfach jede unserer Alarmglocken ausgelöst.”

Moderna könnte seinen aktuellen Impfstoff in etwa zwei Monaten aktualisieren und bei Bedarf in etwa drei Monaten klinische Ergebnisse vorlegen, sagte er.

Beide Unternehmen planen auch zu testen, ob Booster-Impfungen das Immunsystem ausreichend stärken, um die neue Variante abzuwehren. Es wurde gezeigt, dass Booster der Impfstoffe Pfizer-BioNTech und Moderna die Antikörperspiegel signifikant erhöhen.

Aber diese Antikörper sind möglicherweise nicht gegen jede Iteration des Virus wirksam und reichen möglicherweise nicht aus, um Omicron vollständig zu neutralisieren, sagte Michel Nussenzweig, Immunologe an der Rockefeller University in New York.

Menschen, die sich von Covid erholen und dann auch nur eine Dosis eines Impfstoffs erhalten, neigen dazu, ein breiteres Spektrum an Antikörpern zu produzieren, die in der Lage sind, mehr Versionen des Virus zu erkennen, als Menschen, die nur geimpft sind.

„Es ist klar, dass die hybride Immunität, die Menschen bekommen, wenn sie sowohl infiziert als auch geimpft sind, überlegen ist, und das wird sich sehr, sehr wahrscheinlich auch um diese Sache kümmern“, sagte Dr. Nussenzweig.

„Nach zwei Impfdosen haben wir das nicht gesehen. Aber wir hoffen, dass wir nach drei Dosen vielleicht etwas aufholen“, sagte er.

Dr. Nussenzweig und seine Kollegen bereiten den Test von Omicron gegen die mRNA-Impfstoffe sowie die Impfstoffe von Johnson & Johnson und AstraZeneca vor. Sie hoffen, innerhalb eines Monats Ergebnisse zu haben.

Omicron-spezifische Impfstoffe, die in nur wenigen Wochen entwickelt wurden, wären eine Wundertat. Aber die Aussicht, sie zu produzieren und zu verteilen, wirft entmutigende Fragen auf.

Wenn neue Versionen erforderlich sind, um Menschen überall zu schützen, sollten Unternehmen sie den afrikanischen Ländern zur Verfügung stellen, die sie am meisten brauchen und sich am wenigsten leisten können, sagte Dr. de Oliveira.

„Zumindest hat Südafrika es geschafft, eigene Impfstoffe zu beschaffen“, sagte er. Aber ärmere Länder wie Sudan, Mosambik, Eswatini und Lesotho werden kostengünstige Optionen brauchen.

Pfizer antwortete nicht auf eine Frage zu kostengünstigen Impfstoffen für afrikanische Länder. Dr. Hoge von Moderna sagte, das Unternehmen habe bereits eine Vereinbarung mit der Afrikanischen Union getroffen, um 110 Millionen Dosen zu 3,50 US-Dollar pro halber Impfstoffdosis zu liefern.

Dr. Hoge sagte, er habe erkannt, dass 110 Millionen weniger als 10 Prozent der afrikanischen Bevölkerung ausmachten. Aber er merkte an: „Wir sind auch der kleinste aller Hersteller da draußen, also sind 10 Prozent hoffentlich nützlich.“

Trotz der Frustration, die südafrikanische Wissenschaftler über die Ungerechtigkeit bei Impfstoffen und die Bestrafung von Reisebeschränkungen geäußert haben, wurden sie mit Anfragen nach genetischen Sequenzen von Omicron aus Italien, Deutschland, Australien und Neuseeland sowie Laboren in Nordamerika überschwemmt.

Je mehr Teams beteiligt sind, desto besser, sagte Dr. Moore, der allein am Samstag etwa 50 Anfragen erhielt. Da sich das Virus auf der ganzen Welt verbreitet, wird es sich wahrscheinlich weiter verändern. “Die richtige Kombination von Mutationen an sich ist ein bewegliches Ziel”, sagte sie.

Überall wollen Forscher vorschnelle Schlussfolgerungen vermeiden, ein Fehler, den sie beim Auftauchen der Beta-Variante gemacht haben. Vorläufige Tests dieser Variante berücksichtigten nur eine bekannte Mutation und unterschätzten ihre Fähigkeit, das Immunsystem zu umgehen, erinnerte sich Dr. Moore. (Zum Glück erwies sich die Variante auch als weniger ansteckend.)

Um ein vollständiges Bild von der Wirksamkeit der Impfstoffe gegen Omicron zu erhalten, müssen Wissenschaftler nicht nur die Antikörperspiegel, sondern auch Immunzellen betrachten, die infizierte Zellen erkennen und zerstören können. Immunzellen, sogenannte T-Zellen, sind entscheidend, um zu verhindern, dass eine Infektion zu einer schweren Krankheit und zum Tod führt.

Einige der Mutationen von Omicron treten in Teilen des Virus auf, die von T-Zellen angegriffen werden, was bedeutet, dass die Variante für T-Zellen möglicherweise schwieriger zu erkennen ist.

Eine Computersimulation hat bereits vorhergesagt, dass diese Mutationen etwa sechs der Hunderte von Regionen verändern könnten, die T-Zellen erkennen können, sagte Wendy Burgers, Immunologin an der Universität von Kapstadt.

Das mag nicht viel erscheinen. Aber Menschen stellen unterschiedliche Sätze von T-Zellen her. Je nachdem, welche Ziele die Mutationen ausschalten, können einige Menschen von Omicron kaum betroffen sein – und andere können anfällig bleiben.

Dr. Burgers hofft, Blut von 50 Personen zu erhalten, die mit der Variante infiziert sind, um abzuschätzen, wie sich die Mutationen in einer Population auswirken werden. Sobald die Proben vorliegen, werden die Ergebnisse nach „wahrscheinlich einer Woche mit sehr langen Nächten und Analysen“ verfügbar sein, sagte sie.

Auch wenn die Impfstoffe gegen Omicron Bestand haben, werden wahrscheinlich irgendwann und vielleicht bald neue Versionen benötigt. Das Virus erwirbt Mutationen viel schneller als erwartet, sagte Dr. Bloom.

Die saisonale Influenza ist das oft zitierte Beispiel für ein Virus, das schnell mutiert und regelmäßige Aktualisierungen der Impfstoffe erfordert. Aber das Coronavirus sei “zumindest vergleichbar und möglicherweise sogar schneller”, sagte Dr. Bloom. „Es werden immer neue Varianten entstehen.“

Lynsey Chutel Beitrag zur Berichterstattung aus Südafrika.